“太空航母”轻松游太空

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  感觉就像坐普通飞机
  
  “白骑士2号”采用全复合材料制造,是世界上最大的全碳纤维材料飞机。它拥有双机身,看上去就像两架单独的飞机被一个机翼连接在一起。“白骑士2号”机身长达21米,翼展为10米,以4具PW308型喷射引擎推动,由右机身带动起飞。由于机身主要采用碳合成原料制造,所以显得非常轻巧。但是,“白骑士2号”飞机机翼的中心部位能够承受12吨的重量,这使其从太空重返地球时,能够承受由重力引起的巨大压力。另外,“白骑士2号”据称是世界上燃料利用率最高的飞船。
  “白骑土2号”的操作系统比波音777还要简易。它没有安装自动驾驶仪,也没有电动操纵或推进系统,主要控键仅仅是简单的推杆和由碳纤维制作的电缆,但是机舱相当讲究,坐在里面感觉就像坐在普通飞机的机舱里一样。目前,“白骑士2号”在大气层内能以644千米/小时的速度飞行。它在高空飞行时可确保巡航速度,因此并不需要发动引擎。“白骑士2号”测试项目的第一阶段已接近完成,它已能飞至1.6万米的高度。“白骑士2号”的两个机身之间,可悬吊专门运载乘客的“太空船2号”。“太空船2号”的机身和翼展与“白骑士2号”相同,其座舱的设计则较为宽敞,可以让乘客与飞行员舒服地分坐过道两侧。它的舷窗宽度达到0.5 米,可以为乘客观赏宇宙提供更好的视野。
  
  乘客不必穿宇航服
  
  按照维珍航空对太空旅行的设计,“白骑士2号”由两名机师驾驶,将“太空船2号”携带至近1.5万米的高空后,将其释放。“太空船2号”随即点燃自身携带的固液混合动力火箭,抬升至距地面大约1 00千米处。此后,坐在“太空船2号”内的乘客将在太空体验大约4分钟的失重状态,并透过直径约为45厘米的舷窗观赏地球及太空美景。乘客们此时可以松开安全带,在座舱内自由飘浮。在太空船返回阶段,乘客们还能目睹飞船冲向大气层时的“刺激场面”。太空旅行结束后,“太空船2号”将像普通飞机一样,降落在发射场。
  “白骑士2号”每天可完成4次太空飞行任务,从“白骑士2号”发射升空到“太空船2号”自动着陆,整个飞行过程大约持续2.5小时。每位乘客为太空旅行支付的费用,大约在20万美元左右。除了太空旅行外,“白骑士2号”还能为宇航员的训练提供实验环境,成为宇航员们理想的“训练机”。值得注意的是,“太空船2号”在上升时的最大过载限制,不能超过6G(6个重力加速度)。这是为了保证乘客在太空环境下的安全。不过,乘客们在飞行中不必穿宇航服。这是因为航天座舱的外壳是绝对密封的,主要用碳塑料和环氧树脂材料制成,能确保机师和搭载乘客的正常呼吸。
  
  发动机由激光驱动
  
  这项技术的主要研究者是纽约特洛伊伦斯勒理工学院的航空航天工程学教授莱克·米拉伯。米拉伯是定向能、空间原动力、航空航天系统以及先进推进领域的专家。1 996年~1999年,他曾在新墨西哥州的白沙导弹发射场用功率高达10千瓦的高能纤外激光,发射了激光动力飞行器原型。2000年,他又使一架激光推进飞行器的飞行高度达到71米。
  这项利用高能激光研究飞行器的实验,目前正在巴西进行。在位于巴西的实验室中,一个极超音速震波风洞与两个脉冲红外激光器相连,其最大功率可达10亿瓦。这是迄今为止世界上所进行的功率最高的激光推进实验。
  在最初进行的试飞中,NAsA使用的模型飞机重312克,翼展约为1.5米。在实验初期,模型飞机所带的光电力板能够感知地面发出的激光束,令光能带动发动机运行。研究者表示,只要有连续的激光束作为能量,飞机就可持续飞行。因此这种飞机没有必要携带油料或电池,可以节省出更多空间,装载大量的科学仪器或通讯设备。
  
  可长时间连续飞行
  
  美国研究激光推进的物理学家一直计划将每瓦特激光能的成本控制在几美元之内。研究者希望这种激光飞机能够进行长时间的连续飞行,并用于观察包括火山爆发在内的地表外部环境和自然现象。此外,这种激光能源飞机还可应用于军事和民事领域,执行监视任务或提供通讯联络服务。研究人员表示,这种飞机可作为手机电话的中继媒介,或者专门用来连接有线电视及互联网。通讯公司只需将异频雷达收发机安装到这种激光飞机上,就能为一座城市提供不间断的通讯服务。
  随着研究者获得的数据越来越多,这项技术开始逐渐发展。现在,研究者正在研制和测试一种新型激光发动机。研究负责人介绍,点燃激光发动机时,飞机发出的声音就像是“有人在实验室内用猎枪射击”。使用激光推进器的飞行器运输人员和物资不但成本较低,而且比较安全。如果激光发动机研制成功,更会使飞行方式发生革命性的变化。使用激光发动器推进的客机可在不到1小时的时间内环游地球。届时,人们将会更加便捷地往来于世界各地。
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